Поліпшення властивостей самоінжектованного і прискореного електронного згустку лазерним імпульсом в плазмі використанням передвісника
Анотація
Зараз прискорюючі поля в звичайних лінійних прискорювачах обмежені ~100 мВ/м. Прискорення в плазмі забезпечує прискорюючі поля, які на кілька порядків більше, ніж в звичайних прискорювачах. У зв'язку з успішним розвитком лазерних технологій, лазерно-плазмові прискорювачі зараз викликають великий інтерес. За минуле десятиліття успішні експерименти по лазерному прискоренню електронів в плазмі кільватерним полем підтвердили перспективність цього прискорення. Очевидно, що великі прискорюючі поля в лазерно-плазмових прискорювачах дозволяють зменшити розмір і знизити вартість прискорювачів. Інша важлива перевага лазерно-плазмових прискорювачів полягає в тому, що вони можуть створювати короткі електронні згустки великої енергії. Були продемонстровані електронні згустки з невеликим розкидом по енергії при взаємодії інтенсивних лазерних імпульсів з плазмою. Також була вивчена самоінжекція електронних згустків в кільватерній порожнині, яка генерується інтенсивним лазерним імпульсом у щільній плазмі. Завдяки нещодавно розвиненій компактній лазерній технології можна генерувати 100-ПВт лазерні одно-періодні фемтосекундні імпульси. За допомогою потужного фемтосекундного лазерного імпульсу можна генерувати когерентний рентгенівський імпульс. Професор Т.Тадзіма запропонував використовувати ці когерентні рентгенівські імпульси для прискорення частинок. Коли такий рентгенівський імпульс інжектується в кристал, він взаємодіє з електронною плазмою металевої щільності і ідеально підходить для лазерного кільватерного прискорення. При числовому моделюванні авторів, виконаному на основі ідеї професора Т.Тадзіми, при збудженні кільватерного поля рентгенівським лазерним імпульсом в електронній плазмі металевої густини було отримано прискорююче поле кілька ТВ/м. При лазерному прискоренні самоінжектованного згустку електронів кільватерним полем в плазмі важливо сформувати згусток з невеликим розкидом по енергії і невеликим розміром. У цій роботі числовим моделюванням показано, що певний імпульс-передвісник, що рухається перед основним лазерним імпульсом, контролює властивості самоінжектованного згустку і забезпечує за певних умов малий розкид по енергії і малий розмір самоінжектованого і прискореного електронного згустку.
Завантаження
Посилання
A. Pukhov and J. Meyer-ter-Vehn, Apl. Phys. B., 74, 355-361 (2002), https://doi.org/10.1007/s003400200795.
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and E.N. Svistun, Problems of Atomic Science and Technology, 6, 114-116 (2008).
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and E.N. Svistun, Plasma Phys. Cont. Fus. 52, 065009 (2010), https://doi.org/10.1088/0741-3335/52/6/065009.
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and E.N. Svistun, Problems of Atomic Science and Technology. 3, 159-163 (2012).
V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and I.P. Yarovaya, Problems of Atomic Science and Technology. 1, 134-136 (2013).
V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and I.P. Yarovaya, East European Journal of Physics. 1(2), 92-95 (2014).
I.P. Levchuk, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 4, 120-123 (2015).
I.P. Levchuk, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 3, 62-65 (2016).
K.V. Lotov, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko and M.S. Vesnovskaya, Problems of Atomic Science and Technology. 4, 12-16 (2010).
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and M.S. Vesnovskaya, Problems of Atomic Science and Technology. 1, 83-85 (2011).
V.A. Balakirev, I.N. Onishchenko and V.I. Maslov, Problems of Atomic Science and Technology. 3, 92-95. (2011).
K.V. Lotov, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 4, 85-89. (2010).
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and I.P. Yarovaya, Problems of Atomic Science and Technology. 3, 87-91 (2011).
V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and I.P. Yarovaya, Problems of Atomic Science and Technology. 4, 128-130 (2012).
V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and I.P. Yarovaya, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 161 –163 (2012).
I.P. Levchuk, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 37 –41 (2015).
I.P. Levchuk, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 43 –46 (2017).
D.S. Bondar, I.P. Levchuk, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, East Eur. J. Phys. 5(2), 72–77 (2018), https://doi.org/10.26565/2312-4334-2018-2-10.
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and E.N. Svistun, Problems of Atomic Science and Technology. 2, 122-124 (2010).
V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko, E.N. Svistun and M.S. Vesnovskaya, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 114–116 ( 2010).
K.V. Lotov, V.I. Maslov and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 103 –107 (2010).
K.V. Lotov, V.I. Maslov, I.N. Onishchenko and I.P. Yarovaya, Problems of Atomic Science and Technology. 4,73 –76 (2013).
W. P. Leemans, A. J. Gonsalves, H.-S. Mao, K. Nakamura, C. Benedetti, C. B. Schroeder, Cs. Tóth, J. Daniels, D. E. Mittelberger, S. S. Bulanov, J.-L. Vay, C. G. R. Geddes, and E. Esarey, Phys. Rev. Lett. 113, 245002 (2014), https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.113.245002.
T. Tajima, Eur. Phys. J. Spec. Top. 223, 1037–1044 (2014), https://doi.org/10.1140/epjst/e2014-02154-6.
V.I. Maslov, O.M. Svystun, I.N. Onishchenko and V.I. Tkachenko, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A. 829, 422–425 (2016), https://doi.org/10.1016/j.nima.2016.04.018.
V.I. Maslov, O.M. Svystun, I.N. Onishchenko and A.M. Egorov, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 144 147 (2016).
D.S. Bondar, I.P. Levchuk, V.I. Maslov, S. Nikonova and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 76 79 (2017).
D.S. Bondar, V.I. Maslov, I.P. Levchuk and I.N. Onishchenko, Problems of Atomic Science and Technology. 6, 156 –159 (2018).
S. Hakimi, T. Nguyen, D. Farinella, C.K. Lau, H.-Yu. Wang, P. Taborek, F. Dollar and T. Tajima, Plas. Phys. 25, 023112 (2018), https://doi.org/10.1063/1.5016445.
G.I. Dudnikova, T.V. Liseykina, V.Yu. Bychenkov, Comp. Techn. 10(1), 37 (2005).
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
